Spring Boot + Elasticsearch实现大批量数据集下中文的精确匹配-案例剖析

缘由

数据存储在MYSQ库中，数据基本维持不变，但数据量又较大(几千万)放在MYSQL中查询效率上较慢，寻求一种简单有效的方式提高查询效率，MYSQL并不擅长大规模数据量下的数据查询。

技术方案

考虑后期同样会使用到es，此次直接结合spring-boot框架形成一个独立服务，并不涉及UI展现内容，（ES版本2.4.5，5.0+版本的话就不能再使用spring data elasticsearch）技术组合如下：

Spring Boot+ Spring-data-elasticsearch + Elasticsearch

结合elasticsearch-jdbc插件，全量将数据一次性导入es中，后期不涉及数据变更。

es安装

测试期间单机安装，官网下载对应版本，由于笔者工作环境基于JDK7，所以下载5.0以下版本，5.0+均依赖Java8，同时使用到elasticsearch-jdbc插件，一并下载安装完成。

走过的大弯路

直接使用elasticsearch-jdbc工具，编写脚本文件，抽取数据到es中，脚本样例如下：

  1. #!/bin/sh
  3. DIR="$( cd "$( dirname "${BASH_SOURCE[0]}" )" && pwd )"
  4. bin=${DIR}/../bin
  5. lib=${DIR}/../lib
  7. echo '
  8. {
  9.     "type": "jdbc",
  10.     "jdbc": {
  11.         "elasticsearch.autodiscover": true,
  12.         "url": "jdbc:mysql://192.168.1.3:3306/test",
  13.         "user": "root",
  14.         "password": "root",
  15.         "sql": "SELECT * from tb_name1",
  16.         "elasticsearch": {
  17.             "host": "192.168.1.1",
  18.             "port": 9300
  19.         },
  20.         "index": "my-index",
  21.         "type": "my-type"
  22.     }
  23. }
  24. ' | java 
  25.     -cp "${lib}/*" 
  26.     -Dlog4j.configurationFile=${bin}/log4j2.xml 
  27.     org.xbib.tools.Runner 
  28.     org.xbib.tools.JDBCImporter

数据导入成功后，可使用head插件直接查看到。使用基本查询测试，查询条件是name=测试&num=100，使用精确匹配term语句，查询数据未果，实际使用num=100独立查询时，有相关数据。

问题跟踪解决

导致此现象的原因在于中文分词的问题，使用elasticsearch-jdbc脚本中并未处理列的mapping类型。(中间做过一次尝试，在脚本中定义对应的type_mapping，但并未成功，有兴趣的朋友可再做尝试)。

注：es与ik分词插件结合，版本匹配需要特别关注，但本案例并不涉及

结合此案例，查询时并不需要分词，而是精确匹配，但es默认情况下是指定string类型的分词，所以在index创建之前我们需要手动指定相关列不需要分词：not_analyzed，形如：

  1. CURL -XPOST http://192.168.1.105:9200/my-index -d {
  3.     {
  4.     "mappings": {
  5.         "my-type": {
  6.             "properties": {
  7.                 "name": {
  8.                     "type": "string",
  9.                     "index": "not_analyzed"
  10.                 },
  11.                 "num": {
  12.                     "type": "string",
  13.                     "index": "not_analyzed"
  14.                 }
  15.             }
  16.         }
  17.     }
  18. }

创建索引成功后，再使用elasticsearch-jdbc的脚本导入数据，相关数据列不会再使用分词分析，再使用term组合精确查询时，就可以查询相关数据来。

SpringBoot应用

pom.xml关键配置

  1. <dependency>
  2.     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  3.     <artifactId>spring-boot-starter-data-elasticsearch</artifactId>
  4. </dependency>
  5. <dependency>
  6.     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  7.     <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
  8.     <exclusions>
  9.         <exclusion>
  10.             <artifactId>log4j-over-slf4j</artifactId>
  11.             <groupId>org.slf4j</groupId>
  12.         </exclusion>
  13.     </exclusions>
  14. </dependency>
  15. <dependency>
  16.     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  17.     <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
  18.     <exclusions>
  19.         <exclusion>
  20.             <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  21.             <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
  22.         </exclusion>
  23.     </exclusions>
  24. </dependency>
  25. <dependency>
  26.     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  27.     <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
  28.     <scope>test</scope>
  29. </dependency>
  30. <dependency>
  31.     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  32.     <artifactId>spring-boot-starter-log4j</artifactId>
  33.     <version>1.3.1.RELEASE</version>
  34. </dependency>

与elasticsearch交互实体

  1. @Data
  2. @Document(indexName = "my-index", type = "my-type", shards = 5, replicas = 1, indexStoreType = "fs", refreshInterval = "-1")
  3. public class DataBean {
  5.     /**
  6.      * code:名称
  7.      * 
  8.      * @since JDK 1.6
  9.      */
  10.     public String name;
  12.     /**
  13.      * msg:编号
  14.      * 
  15.      * @since JDK 1.6
  16.      */
  17.     public String num;
  19. }

与es交互接口类，返回数据的唯一_id值，若查得数据表示命中数据，若为空并未数据不存在

  1. public interface DataBeanRepository extends ElasticsearchRepository<DataBean, Long> {
  2.     //案例中并未使用，但可以用
  3.     public List<BlackGreyData> findByNameAndNum(String name, String num);
  4. }

下面是业务处理层，采用BoolQueryBuilder构建查询条件，也即可基于DSL模块查询数据，还可以采用Criteria查询。

  1. @Autowired
  2.     DataBeanRepository repository;
  4.     @Override
  5.     public List<DataBean> query(String name, String num, String type) {
  6.         //采用过滤器的形式，提高查询效率
  7.         BoolQueryBuilder builder = QueryBuilders.boolQuery();
  8.         builder.must(QueryBuilders.termQuery("name", name)).must(QueryBuilders.termQuery("num", num));
  9.         Iterable<DataBean> lists = repository.search(builder);
  11.         List<DataBean> datas = new ArrayList<>();
  12.         for (DataBean dataBean : lists) {
  13.             datas.add(dataBean);
  14.             logger.info("---------------------->>>Request result = 【" + dataBean + "】");
  15.         }
  16.         return datas;
  17.     }

其它再编写对应的请求响应逻辑，即可完成简单服务的完成。

测试结果

GPS数据量5000W+，精确匹配查询出来50条数据，耗时700ms左右，结果查询缓存机制，基本可以稳定在300ms左右。这也是在单节点，未作任何优化的情况的结果。

源码地址

https://github.com/backkoms/spring-boot-elasticsearch

扩展阅读：

成长的乐趣，在于分享!
大龄程序员，一路走来，感慨颇多。闲暇时写写字，希望能给同行人一点帮助。
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